航电系统简介

二、航电系统的历史
航空电子设备走过了漫长的发展道路， 经历了几次大的变革，每一次变革都使 飞机的性能获得提高，并且进一步推动 航空电子技术的发展。在航空电子系统 发展中系统结构不断演变，因此航空电 子系统的“结构”成为划时代的主要依 据。
二、航电系统的历史 （一）分立式结构
早期的航空电子系统为分立式结构， 系统由许多“独立的”子系统组成，每 个子系统必须依赖于驾驶员的操作(输 入)，驾驶员不断从各子系统接收信息， 保持对武器系统及外界态势的了解。
F-15鹰式战斗机是美国麦克唐纳·道格拉斯公司 为美国空军研制生产的双引擎、全天候、高机动性空 中优势重型战斗机。
是世界上第一种成熟的第四代战斗机（根据苏联 传统分类和美国2009年后分类方式两者已统一，所 以以上就是唯一的国际第四代战斗机标准）
F-15是由1962年展开的F-X(FighterExperimental)计划发展出来，1969年由麦道 (McDonnell Douglas)公司得标，1972年7月首次 试飞，1974年首架量产机交付美国空军使用。
F-18战斗机引入了“玻璃”座舱概念，淘汰了许 多表盘式仪表，并将原先表盘式仪表的信息显示在阴 极射线显示器上。
安装了抬头显示器 （HUD），仪表面板上 安装了两个多功能阴极 射线显示器和一个水平 阴极射线显示器。座舱 内安装了手不离杆 （HOTAS）油门杆和操 纵杆，作战中需要使用 到了控制开关都集成在 了油门杆和操纵杆上。
三、新一代航空电子系统
（二）新一代航空电子系统的特点
2.综合化进一步向深、广方向发展。“宝石柱” 结构虽然提出了信号处理通用模块及相应处理群集器 的一般结构，但“宝石柱”实验室演示系统和F-22的 综合化深度只达到数据处理资源一级，而“宝石台” 计划的任务之一就是试图进一步在传感器信号处理及 传感器天线孔位上实现综合，在信号处理群集器中使 用通用信号处理模块。
三、新一代航空电子系统
（二）新一代航空电子系统的特点
1. 在功能划分上，新一代系统已明显从纵向划分 过渡到横向划分，提出了功能区分的概念。功能区分 是整个系统中功能特性相近、任务关联密切的部分， 在同一功能区中可以实现资源共享，容易互为余度而 实现动态的重构及容错。
三、新一代航空电子系统
（二）新一代航空电子系统的特点
混合式结构是向综合化过渡的一种结构形 态，它出现了部分子系统之间的综合，例如 火控计算机、平显、火控雷达等之间的综合； 大气数据计算机、高度表、空速表、垂直速 度表、攻击传感器、大气温度传感器的组合； 飞行指引计算机、航姿系统、塔康等结合。 各分系统通过广播式数据传输总线(如 ARINC429)连接。
F-22的航空电子系 统采用“宝石柱”计划 的系统构形研究成果和 许多新技术。在这种可 重构的系统构形中，用 外场可更换模块（LRM） 取代了外场可更换部件 （LRU）。
各模块分别承担整个 航电系统的一部份工作， 各模块承担的工作与飞 机执行任务时的飞行阶 段密切相关。
三、新一代航空电子系统
（二）新一代航空电子系统的特点
LANTIRN前视红外电视和激光制导吊舱、“仙童” 公司的任务传输系统。
C/D型使用了“玻璃”座舱，包括两个座舱大型 显示器、GEC马可尼大视角平视显示器
F-18“大黄蜂”战斗机（F-18 Hornet，编号亦 作F/A-18）是美国诺斯罗普公司为美海பைடு நூலகம்研制的舰 载单座双发超音速多用途战斗第四代战斗/攻击机
二、航电系统的历史
（三）联合式结构
联合式结构(也称综合化结构)是美国DAIS研 究计划的主要成果，它通过1553总线将大多 数航空电子分系统交联起来，实现信息的统 一调度。这一时期的另一重要特点是电子技 术开始应用于飞行的关键部位，如飞行控制 及地形跟随，同时，传感器和分系统的能力 不断增加，如雷达的能力、红外传感器、激 光测距、电子战设备等。
三、新一代航空电子系统
（二）新一代航空电子系统的特点
另一方面，飞机管理系统(VMS)本身就是综合化向 更广范围发展的例证，传统的飞控系统是相对独立的 分系统(四余度系统)，且一般不和通用设备等有关系。 VMS使多种功能综合起来，并置于整个系统的管理之 下，综合化的范围实际上已覆盖每个功能。
三、新一代航空电子系统
4.在LRM一级上实现硬件资源共享和硬件余度。通 过动态的程序加载，根据任务需要动态地组织LRM硬 件，出现故障后则可进行动态重构，使系统继续维持 原有功能，即达到容错的目的。
三、新一代航空电子系统
F-35的主要承包商是Lockheed Martin，另外主 要的合作伙伴包括BAE和Northrop Grumman。 BAE和Northrop Grumman除了重要的子系统以外， 也分别负责中部和后部机身的生产。
F-35主要用于前线支援、目标轰炸、防空截击等 多种任务，并因此发展出3种主要的衍生版本，包括 采用传统跑道起降的F-35A型，短距离起降/垂直起 降机种F-35B型，与作为航空母舰舰载机的F-35C型。
F-22“猛禽”（英语：F-22 Raptor）战斗机是 由美国洛克希德·马丁和波音联合研制的单座双发高 隐身性第五代战斗机。F-22是世界上第一种进入服 役的第五代战斗机。
由于F-22的制造成本过高、俄罗斯和中国的第五代 战斗机的计划延迟导致的缺乏清晰空对空作战任务、猛 禽的出口禁令和其它使用计划（包括F-35和无人机）都 使得F-22的生产计划提前终止。2009年4月，美国国防 部建议停止新订单，经国会批准最终采购187架战斗机。
（二）新一代航空电子系统的特点
3.以外场可更换模块(LRM)代替了外场可更换单元 (LRU)为基础构成综合航空电子系统。
LRM是系统安装结构上和功能上相对独立的单元， 故障定位可以达到LRM一级，通过更换LRM而排除故 障。LRM、智能化的机内自检、二级维修体制是构成 新一代系统维修概念的要素，使维修成本大大降低。
三、新一代航空电子系统
（二）新一代航空电子系统的特点
传感器管理包括通用信号处理机、传感器数据分 配网络、数据交换网络、视频数据分配网络、传感器 控制网络组成。该区的功能为：传感器数据分配、传 感器信号处理、处理后信号的分发、传感器控制。飞 机管理区是由飞行控制、发动机控制、推力矢量控制、 通用设备控制等几部分功能综合而形成，又称为飞机 管理系统(VMS)，其功能为支援与控制功能有关的飞 机的飞行。
三、新一代航空电子系统 （二）新一代航空电子系统的特点
整套综合机载无线电 电子设备包括：中央数 据综合处理系统；综合 通讯、导航和识别系统 ICNIA和包括无线电电 子对抗系统的全套电子 战设备INEWS；具高分 辨力的机载雷达 AN/APG-77和光电传 感器系统EOSS，两个 激光陀螺仪的超黄蜂 LN-100F惯性导航系统 （HHC）。
“宝石柱”结构将系统分为任务管理区、传感器 管理区、飞机管理区。任务管理区由任务数据处理机、 任务航空电子多路传输总线、块多路传输总线、系统 大容量存储器、武器管理系统和任务航空电子总线接 口组成。该区的功能为：任务计算与管理(如火力控 制、目标截获、导航管理、防御管理、外挂管理、地 形跟随(TE)/地形回避(TA)/障碍回避(OA)、座舱管理、 与其它两个功能区交联等)。
三、新一代航空电子系统
（一）新一代航空电子系统结构
新一代航空电子系统结构(即更高程度的综 合化结构)是以美国“宝石柱(Pave Pillar)”计划 为基础建立起来的结构概念。该计划完成于 八十年代，实现“宝石柱”系统结构的第一 架战斗机是美国的F-22战斗机，RAH-66轻型 攻击/侦察直升机也使用了这种结构，各分系 统间以1553和HSDB(高速数据总线)相连接。
F-16C/D是经过整体规划、改进设计的全新型号， 性能大大提高。C/D型是第二阶段MSIP（多国阶段 改进计划）的产物，其原型为Block25。
C/D型与A/B型外表上最明显的区别是C/D型的 垂尾根部加宽了，其前端的延长段上有一个小天线。
C/D使用了诺斯洛普·格鲁曼AN/APG-68(V)雷 达，增加了探测距离，工作模式增多，抗干扰能力更 强。
能够完成一种或者几种生理功能的多 个器官按照一定的次序组合在一起的结 构叫做系统。
系统一词创成于英文system的音译， 对应外文内涵加以丰富。系统是指将零 散的东西进行有序的整理、编排形成的 具有整体性的整体。
综合航空电子亦称航空电子，其英文 “avionics”是由“aviation(航空)”和 “electronics(电子学)”两词相结合，而派 生出来的。
双座“巫毒”首机（编号 NF-101B，序列号 56-232）在 1957 年 3 月 27 日首飞，比 1955 年初预计的时间晚了近 1 年。
与可承受 7.33g 过载的生产型 F-101B 不同， NF-101B 的机身过载限制在了 6.33g。
二、航电系统的历史
（二）混合式结构
平显和双杆操纵系统 （HOTAS）中抬头显示 器会显示出由航电系统 整合提供的飞行相关资 料，它可以在任何飞行 环境下判读，提供飞行 员飞行、追纵及猎杀敌 机或其它目标的必要而 即时的资讯，而不需要 低头看座舱内的仪 表， 大大减轻了飞行员 搜索、跟踪、攻击目标 时的操纵负担，并简化 了操纵程序。
美国军方第一种兼具战斗机与攻击机身份的机种， 基于这个原因，作为美国海军最重要的舰载机，F18的用途广泛，它既可用于海上防空，也可进行对 地攻击。
于1978年首飞，1983年进入美国海军服役， 2006年7月28日F-14“雄猫”战斗机退役后，F-18 成为美国航空母舰上唯一的舰载战斗机。
机体是按6000飞行小时的使用寿命设计的，机载 电子设备的平均故障间隔为30飞行小时，雷达的平 均故障间隔时间为100小时，电子设备和消耗器材中 有98%有自检能力。
F-100是美国原北美航空公司（已并入罗克韦尔国际 飞机公司）研制的世界上第一种实用化的具有超音速平飞 能力的喷气式战斗机